Nieuw onderzoek daagt de single origin-theorie uit

In een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift natuurIn deze studie onderzoeken onderzoekers verschillen tussen verschillende demografische modellen met behulp van statistieken op basis van diversiteit en onevenwichtigheid.

stabiel: Een slecht georganiseerde stam van menselijke oorsprong in Afrika. Afbeelding tegoed: Julius Kielaitis / Shutterstock.com

Waar komt het menselijk ras vandaan?

Eerdere studies gaven aan dat de wereldbevolking hoogstwaarschijnlijk afkomstig was uit een enkele fylogenetische groep in Afrika en kon worden getraceerd via een boomachtig model. Fossiele en archeologische archieven die in heel Afrika zijn verkregen, hebben deze theorie echter niet bevestigd.

De meeste genetische modellen gaan uit van een boomachtig model van isolatie met migratie; Er zijn echter ook andere theorieën voorgesteld, waaronder populatie-orthologie en segmentatie of fundamentele modellen. Bovendien hebben recente vorderingen op het gebied van genomica het mogelijk gemaakt dat nieuwe populatiegenetische hulpmiddelen het ‘spook’-cohort kunnen opnemen om beschrijvingen van genomische gegevens en hoe deze zich verhouden tot modellen met één oorsprong te verbeteren. Deze modellen hebben echter ook enkele beperkingen, wat de behoefte aan oude DNA-monsters van ten minste 300.000 jaar geleden (Ka) versterkt om de vroege beschaving in Afrika volledig te begrijpen.

over studeren

Ik probeer de oorsprong uit te leggen homo sapiens In de huidige studie gebruikten de onderzoekers koppelingsonevenwichtigheid en op diversiteit gebaseerde statistieken om onderscheid te maken tussen verschillende modellen die zijn gebruikt om de evolutie van de menselijke soort te bestuderen.

De vier modellen die in de huidige studie zijn overwogen, omvatten individuele bevolkingsuitbreiding, individuele expansie met territoriale stabiliteit, oude mensachtige vermenging en multiregionale evolutie, samen met 290 genomen van individuen uit Zuid-, Oost- en West-Afrika en Eurazië. Daarnaast werden ook monsters van Britse individuen van het 1000 Genomes Project opgenomen om de omgekeerde genenstroom naar Afrika en de recente koloniale vermenging in zuidelijk Afrika weer te geven. Neanderthaler-genomen uit de Vindija-grot in Kroatië werden ook in de analyse opgenomen om de genstroom van Neanderthalers naar regio’s buiten Afrika weer te geven.

Modellering van migratie- en diversiteitspatronen

Modellen met en zonder migratie tussen stampopulaties werden overwogen om twee soorten genenstroom tijdens de expansiefase te bestuderen. In het eerste model breidt de ene stamgroep zich uit en migreert symmetrisch met de andere stamgroepen. Relatief gesproken, in het tweede model, breiden een of meer stamgroepen zich uit en ontvangen ze onmiddellijke “pulse” -gebeurtenissen van andere stamgroepen. Dit leidt vervolgens tot de vorming van moderne populaties na fusies van verschillende voorouderlijke populaties.

De twee meest gebruikte modellen zijn de continue migratie en de multiple merge-modellen, die beide migratie tussen stengeltakken mogelijk maken. Deze modellen verschillen echter voornamelijk in de vroege divergentie van stampopulaties en hun relatieve effectieve populatiegrootte (Ni).

Volgens het continue migratiemodel verandert stam 2 in afstammingslijnen die aanleiding geven tot de huidige populaties in zuidelijk, westelijk en oostelijk Afrika, terwijl stam 2 deze populaties een andere oorsprong geeft. Minde-populaties vertonen de hoogste migratie vanaf de tweede stam, vergeleken met Nama- en Oost-Afrikaanse populaties.

Nama-individuen blijken een unieke genetische signatuur te vertonen die verschilt van andere Afrikaanse populaties. Deze waarneming geeft aan dat de Nama-populatie een hoog niveau van genetische diversiteit heeft, wat mogelijk wordt ondersteund door hun unieke geografische locatie in het zuidelijkste puntje van Afrika, die misschien niet hetzelfde niveau van bevolkingsverplaatsing heeft ervaren als andere Afrikaanse populaties.

Verschillende onderzoeken hebben een afname van de fusiesnelheden opgemerkt van 1 miljoen jaar geleden tot 100 ka bij mensen, waardoor Ni in dezelfde periode mogelijk is toegenomen. Deze afgeleide toename van Ni kan ofwel te wijten zijn aan een toename van de populatieomvang of aan de voorouderlijke populatiestructuur die werd waargenomen in het Midden-Pleistoceen.

De modellen, zoals het monofyletische model, repliceren een vermeende voorouderlijke stijging van Ne van 100 ka tot 1 miljoen jaar geleden. De toename van Ni in die periode is verantwoordelijk voor het succes van het mono-origin-model, terwijl de meest geschikte modellen geen veranderingen in de populatieomvang identificeren maar nog steeds hetzelfde patroon volgen.

Relatieve wederzijdse integratiepercentages (RCCR’s) zijn een nieuwe methode voor het schatten van bevolkingsdivergentie door de integratiepercentages tussen twee groepen te vergelijken met de gemiddelde integratie binnen een populatie. RCCR-middelpuntschattingen waren echter slechte benaderingen van populatiedivergentie, omdat ze de divergentietijd met ongeveer 50% of meer onderschatten, en recente migratie kan leiden tot een verkeerde volgorde van divergentiegebeurtenissen. Daarom moeten RCCR-beoordelingen die niet passen bij verschillende parameters, zoals genenstroom, met de nodige voorzichtigheid worden geëvalueerd.

conclusies

Er zijn slecht gestructureerde stammodellen gevonden die patronen van polymorfisme verklaren door het optreden aan te geven van aanhoudende of terugkerende contacten tussen twee of meer groepen die ooit in Afrika bestonden. Deze waarneming is rechtstreeks in tegenspraak met modellen voor vermenging met een enkele groep of oude mensachtigen. Daarom is de genetische diversiteit die momenteel in heel Afrika aanwezig is, waarschijnlijk te wijten aan een slechte genenstroom van verschillende voorouderlijke populaties gedurende honderdduizenden jaren.

Bovendien is het waarschijnlijk dat fossiele overblijfselen die zijn verkregen uit naast elkaar bestaande voorouderlijke groepen genetisch en morfologisch vergelijkbaar zijn. Onderzoekers geloven zelfs dat slechts ongeveer 1-4% van de genetische differentiatie die bij moderne mensen wordt geïdentificeerd, te wijten is aan genetische drift van stampopulaties.